酸奶作為營(yíng)養(yǎng)與保健功能集于一體的乳制品，深受人們喜愛。酸奶在制作過程中要添加6%~9%蔗糖，攝入過多蔗糖會(huì)帶來(lái)健康問題。無(wú)蔗糖酸奶是在普通酸奶的制作基礎(chǔ)上選用健康型甜味劑替代傳統(tǒng)蔗糖，此類甜味劑甜度高、能量低，賦予食物與蔗糖相類似的甜味。無(wú)蔗糖酸奶的特殊在于不僅保留了牛乳的風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且熱量低。         目前，眾多研究者及銷售的無(wú)蔗糖酸奶大多采用糖醇類、單一天然甜味劑、人工甜味劑等作為蔗糖替代糖。本文選用赤蘚糖醇、羅漢果甜苷、甜菊糖苷復(fù)配后代替蔗糖制作無(wú)蔗糖酸奶，系統(tǒng)研究添加蔗糖酸奶和無(wú)蔗糖酸奶發(fā)酵過程中在色、香、味、粘度、硬度、乳酸菌活菌數(shù)量等方面的差異性。
材料與方法
材料與儀器
       原料乳、復(fù)配糖（用赤蘚糖醇、羅漢果甜苷、甜葉菊苷按1:0.02:0.02復(fù)配，與蔗糖的甜味比為7.77:1）。
       HeraclesII電子鼻、Astree電子舌、IRISVA400電子眼。
實(shí)驗(yàn)方法
       天然復(fù)配糖配方的確定
       配制8%蔗糖溶液，以8%蔗糖溶液為基準(zhǔn)，根據(jù)赤蘚糖醇、羅漢果甜苷、甜菊糖苷等倍甜比例（赤蘚糖醇:羅漢果甜苷=99.58:0.42，赤蘚糖醇:甜菊糖苷=99:0.05）進(jìn)行復(fù)配混合，配制與8%蔗糖溶液等甜度的天然復(fù)配糖。采用感官評(píng)分（感官表如表1所示）和電子舌檢測(cè)相結(jié)合的方式，確定與8%蔗糖溶液同等甜度的天然復(fù)配糖配方，通過算出8%蔗糖溶液與同等甜度天然復(fù)配甜味劑的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比，從而得出與4%、6%、10%、12%蔗糖溶液同等甜度的天然復(fù)配糖配方。
       指標(biāo)測(cè)定
       無(wú)蔗糖酸奶和普通酸奶發(fā)酵終點(diǎn)的確定、硬度變化、粘度變化、乳酸菌數(shù)量變化。
       感官測(cè)定 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照GB19302-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》的要求并進(jìn)行修改，選擇10名經(jīng)過培訓(xùn)的感官評(píng)價(jià)人員，對(duì)酸奶的組織結(jié)構(gòu)、色澤、口感、風(fēng)味進(jìn)行感官評(píng)分，如表1所示。
        電子鼻測(cè)定、電子舌測(cè)定、電子眼測(cè)定 結(jié)果與分析
        天然復(fù)配糖配方的確定
        各配方復(fù)配糖比例如下：
        配方1：赤蘚糖醇:羅漢果甜苷:甜菊糖苷=99:2.5:2
        配方2：赤蘚糖醇:羅漢果甜苷:甜菊糖苷=90:1.8:1
        配方3：赤蘚糖醇:羅漢果甜苷:甜菊糖苷=99:2:2
        配方4：赤蘚糖醇:羅漢果甜苷:甜菊糖苷=99:2:1
        配方5：赤蘚糖醇:羅漢果甜苷:甜菊糖苷=99:2:2.5         1.經(jīng)感官評(píng)價(jià)（如表2）分析得到樣品3和8%蔗糖溶液的甜度相似。
        2.電子舌味覺分析（表3）得到樣品3和8%蔗糖溶液的甜度相似。
        3.電子舌傳感器雷達(dá)圖分析，如圖1所示，得到樣品3和8%蔗糖溶液甜度相似。
        4.主成分分析，建立二維圖，如圖2~圖3所示，經(jīng)過綜合分析得出，樣品3和8%蔗糖溶液滋味更接近。         無(wú)蔗糖酸奶與普通酸奶發(fā)酵過程中酸度變化
        1.兩種酸奶的酸度變化趨勢(shì)基本相同。相同發(fā)酵時(shí)間，同等甜度的兩種酸奶，添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶均比普通酸奶產(chǎn)酸速率快。
        2.添加與不同蔗糖濃度同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶，產(chǎn)酸速率具有顯著性差異（P<0.05）；6%產(chǎn)酸速率最大，其次是8%、10%、12%、4%。
        3.添加不同濃度蔗糖的普通酸奶，產(chǎn)酸速率具有顯著性差異（P<0.05）；產(chǎn)酸速率最大的是6%，其次是4%、8%、10%、12%。
        4.蔗糖的添加量會(huì)影響發(fā)酵時(shí)間。不同濃度的無(wú)蔗糖酸奶發(fā)酵時(shí)間均為5 h，說明4%~12%復(fù)配糖對(duì)乳酸菌的生長(zhǎng)無(wú)明顯抑制作用。
        無(wú)蔗糖酸奶與普通酸奶發(fā)酵過程中硬度變化
        1.相同發(fā)酵時(shí)間，添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶的硬度均比添加同等甜度蔗糖的普通酸奶大；
        2.發(fā)酵1~3h，普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶硬度變化不明顯，3h后硬度顯著增大（P<0.05），二者出現(xiàn)顯著性差異（P<0.05）。
        3.發(fā)酵結(jié)束后，添加蔗糖濃度為4%、6%、8%的普通酸奶和和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶之間無(wú)顯著性差異（P>0.05），添加蔗糖濃度為10%、12%的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶            存在顯著性差異（P<0.05）。
        無(wú)蔗糖酸奶與普通酸奶發(fā)酵過程中粘度變化
        1.同等甜度下，添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶粘度增加速率比普通酸奶大。
        2.發(fā)酵1~3h，添加不同濃度蔗糖的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶粘度變化不明顯，3h之后，粘度上升，且二者出現(xiàn)顯著性差異（P<0.05）。
        3.添加不同蔗糖濃度的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶達(dá)到發(fā)酵終點(diǎn)時(shí)，粘度無(wú)顯著性差異（P>0.05）。
        無(wú)蔗糖酸奶與普通酸奶乳酸菌數(shù)量變化
       1.隨著發(fā)酵進(jìn)行，兩種酸奶乳酸菌數(shù)量呈上升趨勢(shì)。相同甜度下，添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶乳酸菌增長(zhǎng)速率大于添加同等甜度蔗糖的普通酸奶。
       2.不同復(fù)配糖添加量對(duì)乳酸菌沒有明顯的抑制作用，添加量為4%~12%的復(fù)配糖適合乳酸菌生長(zhǎng)。
       無(wú)蔗糖酸奶與普通酸奶感官評(píng)價(jià)結(jié)果
       添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶和添加蔗糖的普通酸奶感官評(píng)分如圖8所示。添加6%蔗糖的普通酸奶感官評(píng)分89，同等甜度下添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶感官評(píng)分93，評(píng)分較其它濃度的酸奶高。同等甜度下，4%蔗糖和復(fù)配糖添加量過少不足以掩蓋酸奶發(fā)酵過程中的酸味，但組織狀態(tài)良好；同等甜度下，8%、10%、12%蔗糖和復(fù)配糖添加量過高，滋味過甜。添加量過高會(huì)影響到酸奶的凝乳效果，延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，有少量乳清析出，出現(xiàn)組織狀態(tài)不好的現(xiàn)象。6%的添加量，酸奶酸甜可口，且發(fā)酵時(shí)間適宜，組織狀態(tài)均勻，滋味氣味良好。         無(wú)蔗糖酸奶與普通酸奶氣味變化差異
        對(duì)發(fā)酵完成的無(wú)蔗糖酸奶和普通酸奶進(jìn)行電子鼻氣味檢測(cè)，并進(jìn)行主成分分析，如圖9所示。發(fā)酵結(jié)束后，蔗糖添加量在4%~12%的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶，主成分1和主成分2之和大于95%，能夠很好的反映樣品的情況。4%、10%和12%識(shí)別指數(shù)分別為86、96和95，均大于85，故添加蔗糖濃度為4%、10%、12%的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶氣味上具有顯著性差異（P<0.05）；而6%、8%識(shí)別指數(shù)−0.5、32，均小于85。因此，添加蔗糖為6%、8%的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶氣味更接近，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。         對(duì)兩種酸奶進(jìn)行揮發(fā)性成分分析，如表4~表5所示。由表4~表5可知，添加不同濃度蔗糖、復(fù)配糖的普通酸奶和無(wú)蔗糖酸奶中分別檢測(cè)出31、44種揮發(fā)性成分，包括酯類、醇類、酮類化合物、烷烴類物質(zhì)、烯類物質(zhì)及其他揮發(fā)性物質(zhì)。添加不同濃度蔗糖的普通酸奶揮發(fā)性物質(zhì)種類不具有顯著性差異（P>0.05），添加與12%蔗糖同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶揮發(fā)性成分種類與其他濃度具有顯著性差異（P<0.05）。普通酸奶和無(wú)蔗糖酸奶分別產(chǎn)生的丙酸戊酯、正己酸乙酯、戊酸丙酯、庚酸乙酯、丙酸己酯等酯類物質(zhì)主要起到呈香作用。         無(wú)蔗糖酸奶與普通酸奶滋味變化差異
        對(duì)不同濃度的兩種酸奶進(jìn)行電子舌檢測(cè)，并進(jìn)行味覺主成分分析。如圖10所示，濃度為4%、10%、12%同等甜度的兩種酸奶識(shí)別指數(shù)84、81、64均小于85，故此三個(gè)濃度下的兩種酸奶滋味不具有顯著性差異（P>0.05）；而濃度為6%、8%同等甜度下的兩種酸奶識(shí)別指數(shù)分別為91、86均大于85，故兩個(gè)濃度下的兩種酸奶滋味具有顯著性差異（P<0.05）。        在滋味對(duì)比方面，不同濃度同等甜度下的兩種酸奶酸味、甜味、苦味、咸味、鮮味存在顯著性差異（P<0.05）（圖11）。添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶酸味強(qiáng)度值均比添加同等甜度蔗糖的普通酸奶大，但無(wú)顯著性差異（P>0.05）。蔗糖濃度為4%、6%普通酸奶的甜味強(qiáng)度值比添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶甜味強(qiáng)度值大，蔗糖濃度為8%、10%、12%普通酸奶的甜味強(qiáng)度值小于添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶。添加與12%蔗糖同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶的苦味大于添加同等甜度蔗糖的普通酸奶，相同甜度的兩種酸奶在苦味、咸味、鮮味均存在顯著性差異（P<0.05）。濃度為4%、12%同等甜度下的兩種酸奶鮮味不存在顯著性差異（P>0.05），而濃度為6%、8%、10%同等甜度下的兩種酸奶鮮味存在顯著性差異（P<0.05）。         無(wú)蔗糖酸奶與普通酸奶色澤變化差異
        電子眼屬于視覺分析，模擬人眼對(duì)樣品的感知，分析樣品的整體顏色，以客觀數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來(lái)。通過IRISVA400電子眼檢測(cè)添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶和添加蔗糖的普通酸奶發(fā)酵過程及發(fā)酵結(jié)束時(shí)顏色變化，如圖12所示。對(duì)占比最大的色號(hào)4095（乳白色）進(jìn)行分析，發(fā)酵結(jié)束時(shí)不同濃度下的兩種酸奶4095所占比例均超過75%。主成分分析結(jié)果如圖13所示，蔗糖濃度為4%、10%、12%的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶相比，發(fā)酵結(jié)束時(shí)兩種酸奶識(shí)別指數(shù)分別為91、92、95，均大于85，說明此三個(gè)濃度下兩種酸奶色澤上具有顯著性差異（P<0.05）。而蔗糖濃度為6%、8%的普通酸奶與添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶相比，識(shí)別指數(shù)分別是72、−2，均小于85，說明這兩個(gè)濃度下的兩種酸奶在色澤上無(wú)顯著性差異（P>0.05）。因此，酸奶的色澤和添加的蔗糖、復(fù)配糖濃度不呈線性關(guān)系，是酸奶的一種表觀體現(xiàn)。 結(jié)論
        比較發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵過程中，相同甜度下，添加復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶產(chǎn)酸速率顯著高于普通酸奶（P<0.05）。發(fā)酵1~3h硬度、粘度無(wú)顯著性差異（P>0.05），3h之后出現(xiàn)顯著性差異（P<0.05）。發(fā)酵結(jié)束時(shí)，普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶乳酸菌數(shù)量具有顯著性差異（P<0.05）。經(jīng)感官評(píng)價(jià)得到6%普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶感官評(píng)分最高。氣味、滋味、色澤方面，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，蔗糖濃度為4%、10%、12%的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶，氣味和色澤存在明顯變化，在滋味方面無(wú)顯著性差異（P>0.05）；而蔗糖濃度為6%、8%的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶，色澤和氣味上無(wú)顯著性差異（P>0.05），但在滋味上存在顯著性差異（P<0.05）。經(jīng)揮發(fā)性成分分析，不同濃度的普通酸奶和無(wú)蔗糖酸奶共分別檢測(cè)出31、44種揮發(fā)性成分。因此，添加不同濃度的普通酸奶和添加同等甜度復(fù)配糖的無(wú)蔗糖酸奶存在差異性。